[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 Z5L1^  
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随着时代的发展，人们对光网络带宽的需求越来越高，光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中，存在着许多的波导类元件，如分束器，耦合器，复用器，AWG等，这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员，可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计，这可以大大降低时间成本和物料成本。 K, 5ax@  
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OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 O97bgj]  
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 mN 6`8 [  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 ^&H=dYcV>/  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 Q;O)>K  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 WnzPPh3PJ  

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目 录 6QXQ<ah"  
1 入门指南 4 t}k'Ba3]:Y  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ~h
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1.2 OptiBPM简介 5 v-fi9$#^  
1.3 光波导介绍 8 K]!u@I*K"  
1.4 快速入门 8 l\;mP.!  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Q@wq }vc!  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 kdh9ftm*\  
2.2 定义布局设置 29 ?s)sPM?  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 1bZiPG{  
2.4 插入input plane 35 Z/= %J3f  
2.5 运行模拟 39 ]esLAo  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 .*~u  
3 创建一个单弯曲器件 44 }K80G~O2<  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 #2R%H.*t  
3.2 定义布局设置 45 SWjQ.aM  
3.3 创建一个弧形波导 46 :LiDJF  
3.4 插入入射面 49 AY'?Xt  
3.5 选择输出数据文件 53 NTXL>Q*e  
3.6 运行模拟 54 O+p-1 C$\  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 eSX[J6  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 Eu/y">;v#  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 mzE$aFu8  
4.2 定义布局设置 61 ^]qV8
 
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ^b!7R <>~  
4.4 插入输入面 62 +lgF/y6  
4.5 运行模拟 63 2"+x(Ax  
4.6 预览最大值 65 4m~7 ~-h  
4.7 绘制波导 69 aaz"`,7_  
4.8 指定输出波导的路径 69 )@bH"  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 rW~?0  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 6{+_T  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 5Z6-R}uXk  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 3P#+) F~  
5.1 定义波导材料 75 0L0Jc,(F+  
5.2 定义布局设置 76 dxn0HXU  
5.3 创建波导 76 r*N~. tFo  
5.4 修改输入平面 77 =Esbeb7P  
5.5 指定波导的路径 78 PM-PP8h  
5.6 运行模拟 79 ?D(FNd  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 EARfbb"SG7  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 m c\
C  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 J7ktfyQ0W  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 BLwfm+ m"  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ;Lsjh#  
6.2 定义布局结构 89 x\`RW3 K  
6.3 绘制并定位波导 91 n4WSV  
6.4 生成布局脚本 95 w.
D4dv_H  
6.5 插入和编辑输入面 97 0ck&kpL:9  
6.6 运行模拟 98 ]CIQq1iY  
6.7 修改布局脚本 100 OgK
Wgvy  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 s`#ntset0  
7 应用预定义扩散过程 104 a*6wSAA )  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 7}d$*C  
7.2 定义布局设置 106 &$m=^  
7.3 设计波导 107 i0'Xy>l  
7.4 设置模拟参数 108 gp$EXJ=  
7.5 运行模拟 110 ApG'jN  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 XhE$&Ff  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ,Um5S6 Z  
7.8 添加一个新的轮廓 111 t&R!5^R  
7.9 创建上方的线性波导 112 +MNSZLP]  
8 各向异性BPM 115 QJ a4R  
8.1 定义材料 116 n5egKAgA  
8.2 创建轮廓 117 gb=80s0  
8.3 定义布局设置 118 |"CJ  
8.4 创建线性波导 120 $/[Gys3"  
8.5 设置模拟参数 121 _\,rX\  
8.6 预览介电常数分量 122 (B>)2:T1  
8.7 创建输入面 123 k;;nE o~6
 
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 >`hSye{  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 X2\E9hJg  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 <`c25ih.4  
9.2 定义布局设置 130 OgEUq''  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 S9G8aea/  
9.4 编辑输入平面 132 rDIhpT)a  
9.5 设置模拟参数 134 :%/\1$3P  
9.6 运行模拟 135 _kn]#^ucCe  
10 电光调制器 138 R=\v
3m  
10.1 定义电解质材料 139 ;JOD!|  
10.2 定义电极材料 140 ZR/R'prW  
10.3 定义轮廓 141 7o;x
(9  
10.4 绘制波导 144 |`w$|pm=  
10.5 绘制电极 147 x*unye7  
10.6 静电模拟 149 /:#j?c  
10.7 电光模拟 151 _Fy4DVCg  
11 折射率(RI)扫描 155 !Z U_,[  
11.1 定义材料和通道 155 EvwbhvA(  
11.2 定义布局设置 157 z@!^ow)`J  
11.3 绘制线性波导 160 i^je.,Bi  
11.4 插入输入面 160 [urH a  
11.5 创建脚本 161 3AvVU]@&Z@  
11.6 运行模拟 163 4-y6MH  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 d@-wi%,^  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 4JGE2ArR  
12.1 定义材料 165 m9#}X_&x  
12.2 创建参考轮廓 166 :~t<L%tYF  
12.3 定义布局设置 166 'Z\{D*=V8  
12.4 用户自定义轮廓 167 *Jb_=
j*)  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 so}l#  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 LkaG8#m1R  
13.1 定义材料 173 M'^(3#ZU  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 mYjf5  
13.3 定义晶圆 174 jo_o`j  
13.4 创建器件 175 |xq}'.C  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Jf
_]Z  
13.6 定义电极区域 178 q z=yMIy=  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 XK1fHfCEa  
13.8 运行模拟 182 >RM 0=bO  
13.9 创建脚本 184 j,}4TDWa  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 4w@v#H@  
14.1 理论背景 186 ?Rlgv5P!  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 }g}6qCv7  
14.3 生成脚本数据 190 Am#m>^!qb  
14.4 导出散射数据 193 -dg}BM  
14.5 创建臂 194 GUKDhg,W  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 SLSF
<$  
14.7 加载两个臂的文件 200 5QR}IxQ  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 F\JLbY{x]  
14.9 连接元件 202 =h(7rU"Yz  
14.10 运行模拟 203 'w}p[(  
14.11 创建图以查看结果 204 3KtAK9PT  
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